سودمندی گوگرد به عنوان یک عامل چسباننده به دوران ما قبل تاریخ بر می گردد ودر طول 17قرن اخیر نیزکاربرد گوگرد به عنوان یک عامل چسباننده برای مهار فلزات در سوراخهای تعبیه شده در سنگها به کار گرفته شده است . این روش هم اکنون نیز در امریکای لاتین کاربرد دارد. در بعد از جنگ جهانی دوم تقاضای گوگرد منجر به ذخیره گوگرد به صورت یک گنبد های بزرگ درماتاگردای تگزاس(Matagorda)گردید وبتریج تولید گوگرد در ایالات متحده و اکثر کشورهای جهان دو برابر گردید.
در سال 1859 به خواص زیاد و مهم چسبندگی گوگرد و ارتباط این خواص با خواص یک ماده سازه ای بسیار کاربردی پی برده شد[1] .
اولین و کاربردی ترین تحقیق برروی گوگرد در سال 1921 توسط Bacon وDavis انجام گردید که حاصل کار ، گزارشی از یک پروژه بکارگیری گوگرد در ساخت مواد سازه ای بوده است . این کار از آن جهت سودمند بود که مواد زائد موجود در طبیعت مصرف می شد واین دو محقق بسیاری از پیشنهادات را در مورد اصلاح خواص گوگرد برای کاربردهای خاص مورد آزمایش و بررسی قرار داده اند ولی در عمل تقریباً همه آنها بی نتیجه مانده است . همچنین این دو محقق ترکیبی از 60% ماسه و40% گوگرد را با هم مخلوط کردند وبه خاصیت ضد اسیدی این ملات پی بردند[4] .
در سال 1924، Kobbe گزارشی از خواص مقاومتی کک و گوگرد دربرابر اسیدها تهیه کرد [4] .
در سال1930 یک ترکیب دیگر از گوگرد در کاربردهای خاص مورد بررسی قرار گرفت و پاسخ مطلوبی هم برای کاربردمورد نظر بدست آمد. در این ابتکار از گوگرد و پودر سنگ به عنوان گروت برای پیچهای فونداسیون استفاده گردید[6] .
در سال 1934، Ducker نشان داد که ترکیب 40% گوگرد و 60% ماسه پیشنهادی Bacon و Davis ، درسیکل های حرارتی افزایش حجم پیدا می کند و از مقاومت خمشی آن کاسته می شود. Ducker توانست هر دو مشکل (تمایل به افزایش حجم و از دست دادن مقاومت خمشی در اثر سیکل های حرارتی) را با اصلاح گوگرد حل کند. این گام Ducker تقریباً محکم ترین و مهم ترین گام در زمینه کاربرد جدید گوگرد بود. وی اصلاح گوگرد را توسط پلی سولفیدهای الفین انجام دادو با این اصلاح او ، گوگرد به عنوان یک ماده سیمانی جدید مورد قبول صنعت ، معرفی شد .
در سال 1940 ، Mckinney روشهای آزمایش بر روی گوگرد را معرفی کردکه بعدها به عنوان مشخصه های گوگرد در ASTM مورد استفاده قرار گرفت[2] . در سال1960 به دلیل مسایل های زیست محیطی، تخلیه گوگرد در اتمسفر در کانادا و امریکا ممنوع و به عنوان یک ماده زائد و مضر شناخته شد . از این رو سرمایه گذاری های قابل توجهی در مورد تحقیقات بر روی گوگرد صورت پذیرفت. در همین سال آزمایشهای بسیار زیادی نیز بر روی مخلوطهای مختلف با درصدهای وزنی مختلف از گوگرد و سنگدانه ها انجام شد [6] . از جمله این تحقیقات، تحقیق Dale و Ludwing بود که سعی در نشان دادن بهترین ترکیب سنگدانه ها برای رسیدن به مقاومت بهینه را داشتند[4] .
در سال 1970 سخت گیری های زیست محیطی در زمینه تولید سوخت ها بیشتر شد و یکی از این دلایل کنترل و کم کردن گوگرد موجود در سوخت ها بود ریزش بارانهای اسیدی بود. این قوانین در CEH بطور مفصل شرح داده شده است . نتیجه این امور موجب سرمایه گذاری در زمینه مصرف و کاربردهای جدید گوگرد در اکثر کشورهای جهان گردید. در این زمان بیشترین تحقیقات در آمریکای شمالی انجام پذیرفت. البته در همان سال در برخی کشورهای اروپائی از جمله : دانمارک ، سوئد ، استرالیا و انگلیس نیزتحقیقاتی انجام گردید که فقط از بین آنها ،کشور دانمارک تو انست تولید بتن گوگردی را بسوی فعالیت صنعتی و تجاری سوق دهد[5]
در سال 1973 ، Vroom و Ortega گوگرد را با واکنش های پلیمرهای الفین درگیر کردند و این نوع ترکیب برای اصلاح گوگرد انجام گرفت.
تحقیقات دیگری نیز درباره رفتار گوگرد در بتن گوگردی صورت گرفت که مهمترین آنها به شرح زیر می باشند :
تحقیقات Ner و Diel که برروی بکارگیری دسیکوپنتادین (DCPD ) برای اصلاح گوگرد انجام گردید[4] .
تحقیق Gillot درباره بکارگیری نفت خام و پلیول مضاف برای اصلاح گوگرد انجام پذیرفت[4] .
Simic و Schneider نیز بر روی اصلاح گوگرد با DCPD ویک گیلیکول کار کردند [4] .
Woo بر روی افزایش مقاومت در مقابل یخ زدن و ذوب شدن بتن گوگردی با بکارگیری اسید فسفریک تحقیقاتی انجام داد [4] .
تحقیقات فراوانی دیگری نیز بر روی خصوصیات بتن گوگردی و اجزای تشکیل دهنده آن تا امروزانجام پذیرفته و نتیجه اینکه امروز کوگرد بعنوان یک ماده سازه ای مقاوم در برابر اسید وبا مقاومتهای مکانیکی بالا به صنعت معرفی شده است.
در حال حاضر،گوگرد مازاد به عنوان یکی از محصولات جانبی صنعت نفت و گاز درجهان و بخصوص درخاورمیانه است[1]. طبق دستورالعمل های اجرائی حفظ محیط زیست، صنایع تولید کننده گوگرد باید همواره به دنبال صنایعی جدید برای مصرف گوگرد باشند، زیرا این مقدار زیاد گوگرد تولیدی به هیچ وجه در صنایع موجود قابل مصرف نمی باشد. برخی از صنایع گوگرد تولیدی رارا به اسیدسولفوریک تبدیل می کنند. طبق گزارشات موجود پروسه تبدیل گوگرد به اسید سولفوریک عملاً بهره وری اقتصادی ندارد وصرفأ بخاطر حل بخشی از مسئله حمل و نقل مشکل وخطرناک گوگردمی باشد، زیرا حمل و نقل گوگرد بصورت پودر آلودگی محیط زیست را بدنبال دارد و استفاده از بسته بندی های ویژه و ایمن نیز پر هزینه می باشد[2] و در کل ترابری گوگرد به صورتهای امروزی بسیار غیر اقتصادی و فقط بخاطر دور کردن این محصول از کارخانجات صورت می گیرد. این مشکل تا جائی اهمیت یافته است که برخی واحدهای تولید گوگرد آن را بطور رایگان در محل تولید در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهند [1]
طبق مطالعات انجام شده و مستندات موجود، در حال حاضر مصارف عمده گوگرد در تهیه ترکیبات شیمیایی و فرآورده های میانی در چرخه صنعت است . افزون بر آن ، گوگرد در پالایش نفت ، جداسازی مس ، تهیه انواع رنگ ها ، کاغذ و خمیر کاغذ & چرم سازی ، آبکاری ، نیروگاه ها ، صنایع قند و شکر ، تهیه نشاسته ، تهیه الیاف ، جوَ لاستیک ، مواد غیر فلزی ، مواد غذایی ، صنعت صابون سازی و شوینده ها ، سم سازی ، کبریت سازی و ... کاربرد دارد.
در ایران و بسیاری دیگر ازکشورها بخاطر نبود آمار قابل اطمینان و اطلاعات کافی و به روز از وضعیت تولید و مصرف با برخی آمارهایی که گاه تفاوتهای زیادی هم دارند ولی در مجموع قابل استناد می باشند ارائه می گردد. در ادامه پاره ای از این آمار آورده شده است.
1- 2 میزان تولید و مصرف گوگرد در ایران
عمده ترین تولید کنندگان گوگرد ایران عبارتند از: مجتمع پترو شیمی رازی بندر امام ، مجتمع پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد (خانگیران) ، پالایشگاه اصفهان و مجتمع مس سرچشمه. میزان تولید گوگرد ایران از طریق صنایع مزبور در سال های اخیر و بر اساس سه منبع اطلاعاتی: USGS و World Mineral Statistics و World Mincral Data به شرح زیرمی باشد. مقادیر بر حسب هزار تن می باشند.
اطلاعات بالا نشان می دهد که به جز درسال 1378 که مصرف بسیار زیادی را شاهد بودیم در بقیه سالها شاید بتوان میزان مصرف را نیمی از تولید گوگرد در نظر گرفت .
از طرفی با راه اندازی فازهای یک تا پنج میدان گازی پارس جنوبی از اواخر سال 82 ، گوگرد تولیدی این میدان به تنهائی روزانه حدود هزار تن می باشدکه از اواخر سال 82 تا مهر ماه 84 با تلاش زیاد واستفاده از فناورهای نسبتاً مدرن حمل ونقل دریائی، این واحد فقط 358 هزار تن از گوگرد تولیدی خود را توانست به خارج ازکشور صادر نماید. بدیهی است با راه اندازی فازهای
شش وهفت وهشت این میدان، میزان تولید باز هم افزایش خواهد یافت[3] .
اضافه بر صنایع نفت و گاز ، منابع وکانسارهای بسیار زیادی از گوگرد در ایران وجود دارد که ذخیره آنها تا 5/ 7میلیون تن تخمین زده شده است ولی به دلیل مشکلات یاد شده هیچکدام فعال نمی باشد.
از مهمترین کانسارهای دگرگونه گوگرد ایران می توان به کانسار بستانه در غرب بندر لنگه (با ذخیره 500 هزار تن) ، کانسار دلازیان در جنوب شرق سمنان (ذخیره یک میلیون تن) ، کانسار خمیر در شمال غرب بندرخمیر(با ذخیره چهارصد هزار تن) و کانسار غرب بندرعباس (با ذخیره 120 هزار تن) نام برد[4] .
مسئله گوگرد مازاد بر مصرف مشکل بسیاری از کشور های نفت خیز است که در رأس آنها کانادا و بعد از آن امریکا قرار دارند این دوکشور تا کنون هزینه های هنگفتی صرف تحقیقات بر روی صنایع و محصولات جدید گوگرد کرده اند که تا این زمان بتن و آسفالت گوگردی مهمترین و اصلی ترین دستاورد این تحقیقات بوده است [4] .
شامل 188 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق بتن گوگردی
این پروژه در قالب pdf بوده و 20 صفحه می باشد.
